用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，支承座和獨(dú)立支座均固定在底座上。碟形彈簧位于獨(dú)立支座的底表面與底座上表面之間。鼠籠式彈性支承的一端嵌裝在支承座上，另一個端面嵌裝入軸承座的一個端面。油膜外環(huán)套裝在軸承座上，并使該油膜外環(huán)的一端嵌裝入獨(dú)立支座的內(nèi)表面；在軸承座與油膜外環(huán)之間有油膜層。油膜外環(huán)通過獨(dú)立支座進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，達(dá)到改變阻尼器參數(shù)的目的。本發(fā)明引入用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)后，在不改變轉(zhuǎn)子參數(shù)的情況下，僅通過改變獨(dú)立支座的方式來改變擠壓油膜阻尼器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能更加準(zhǔn)確地測定結(jié)構(gòu)參數(shù)對擠壓油膜阻尼器減振性能的影響。
【專利說明】
用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)子振動控制領(lǐng)域，是一種采用參數(shù)可調(diào)結(jié)構(gòu)，可用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動機(jī)等高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械常采用柔性轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速往往在一階或幾階臨界轉(zhuǎn)速以上。在工作過程中，如啟動、停車、變工況等時轉(zhuǎn)子必須多次通過臨界轉(zhuǎn)速，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)生劇烈振動，甚至對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)產(chǎn)生危害，嚴(yán)重影響航空發(fā)動機(jī)的可靠性。因此，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的減振成為轉(zhuǎn)子動力學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域。
[0003]擠壓油膜阻尼器作為一種傳統(tǒng)減振機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在多種型號航空發(fā)動機(jī)上得到應(yīng)用。擠壓油膜阻尼器常由可發(fā)生平動位移的軸承座提供內(nèi)油膜面，由靜止的油膜外環(huán)提供外油膜面，兩油膜面擠壓間隙中的油膜時耗散能量，從而達(dá)到減小振動的效果。
[0004]擠壓油膜阻尼器油膜的間隙、半徑、長度以及初始偏心比(軸頸初始偏心與油膜間隙的比值)等因素，都對阻尼器減振效果起著至關(guān)重要的作用。在參數(shù)不合理時，擠壓油膜阻尼器甚至?xí)霈F(xiàn)減振失效的情況。傳統(tǒng)阻尼器結(jié)構(gòu)中提供內(nèi)、外油膜面的軸承座與油膜外環(huán)一同連接在固定支座上，二者之間不能調(diào)整位置，使得阻尼器在研究過程中不方便調(diào)節(jié)，要更改參數(shù)就必須重新拆裝轉(zhuǎn)子更換部件，無法精準(zhǔn)測量各重要參數(shù)，也無法做到單一變量控制，更無法將阻尼器狀態(tài)最優(yōu)。因此，設(shè)計一種參數(shù)可單獨(dú)調(diào)節(jié)、便于安裝和測量的阻尼器支承結(jié)構(gòu)，對阻尼器的研究具有重要意義。
[0005]國內(nèi)外相關(guān)專利文獻(xiàn)和論文中關(guān)于擠壓油膜阻尼器的內(nèi)容多集中于擠壓油膜阻尼器的結(jié)構(gòu)和支承方法研究。其研究內(nèi)容主要在于安裝擠壓油膜阻尼器后轉(zhuǎn)子可達(dá)到減振的目的，未考慮擠壓油膜阻尼器在不同參數(shù)下會表現(xiàn)出不同的減振特性。需要改變阻尼器參數(shù)時必須先拆裝轉(zhuǎn)子，然后再更換阻尼器部件，因而無法測定阻尼器的具體參數(shù)對減振特性的影響。在結(jié)構(gòu)發(fā)生改變時，不能確定阻尼器減振的有效性，結(jié)構(gòu)方法的拓展性受到一定限制。在授權(quán)公告號為204267598 U的實(shí)用新型專利中公開了一種“帶油膜阻尼器的折返式彈性支承”，該發(fā)明提出了一種支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)由油膜阻尼器和折返式彈性支承并聯(lián)組成，有利于小型機(jī)械設(shè)備的使用。該發(fā)明是一種特定的應(yīng)用于GT25000燃?xì)廨啓C(jī)的支承結(jié)構(gòu)，安裝后阻尼器的結(jié)構(gòu)參數(shù)不可調(diào)，未考慮參數(shù)對阻尼器減振性能的影響。在專利號為US 008167494 B2的專利中公開了一種“Squeeze-Film Damper Arrangement”，該發(fā)明提出了一種擠壓油膜阻尼器結(jié)構(gòu)，安裝后阻尼器的結(jié)構(gòu)參數(shù)不可調(diào)，未考慮參數(shù)對阻尼器減振性能的影響。
[0006]戰(zhàn)鵬在論文“擠壓油膜阻尼器在解決某低壓壓氣機(jī)試驗(yàn)件振動問題上的應(yīng)用”(ISSN: 1672-3147)中基于某型發(fā)動機(jī)低壓壓氣機(jī)研制了擠壓油膜阻尼器，并設(shè)計了三種不同油膜間隙的擠壓油膜阻尼器，分析了其影響特性。該論文工作中所設(shè)計的擠壓油膜阻尼器參數(shù)在安裝完成后無法改變，每次改變參數(shù)必須重新拆裝轉(zhuǎn)子，過程復(fù)雜，拆裝過程中可能在轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中引入其它影響因素，不利于測定參數(shù)對阻尼器減振特性的影響。ZhuChang-sheng, Wang X1-xuan在論文 “Vibrat1n Control of Flexible Rotor byControlled Structure Parameters conical squeeze film damper，，中提出了一種可以改變油膜間隙的擠壓油膜阻尼器支承結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)未考慮油膜長度以及初始偏心比等參數(shù)的影響，且在轉(zhuǎn)子安裝完成之后不利于測定油膜的參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的參數(shù)不可調(diào)、難測量、油膜外環(huán)不獨(dú)立、無法單變量研究的不足，本發(fā)明提出一種用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明包括底座、支承座、鼠籠式彈性支承、軸承座、油膜外環(huán)、獨(dú)立支座、碟形彈簧和調(diào)節(jié)螺栓。其中:
[0009]所述支承座和獨(dú)立支座均固定在所述底座上，并使所述支承座中心孔的與獨(dú)立支座中心孔的中心線重合。所述碟形彈簧位于獨(dú)立支座的底表面與底座上表面之間。所述鼠籠式彈性支承的一端嵌裝在所述支承座上，并使該鼠籠式彈性支承的端面與所述支承座過盈配合;所述鼠籠式彈性支承的端面與所述支承座的內(nèi)表面固定連接，所述鼠籠式彈性支承另一個端面嵌裝入軸承座的一個端面，并使該鼠籠式彈性支承與所述軸承座之間固定連接;所述鼠籠式彈性支承與軸承座之間過盈配合。
[0010]所述油膜外環(huán)套裝在所述軸承座上，并使該油膜外環(huán)的一端嵌裝入獨(dú)立支座的內(nèi)表面;在軸承座與油膜外環(huán)之間有油膜層。
[0011]軸承安裝在所述軸承座內(nèi)，并通過軸承外環(huán)螺母和軸承內(nèi)環(huán)螺母實(shí)現(xiàn)對該軸承的定位。所述轉(zhuǎn)軸裝入所述支承座的安裝孔，并使該轉(zhuǎn)軸的一端裝入所述軸承內(nèi)。
[0012]在安裝軸承時，將該軸承的外環(huán)嵌裝在所述軸承座的內(nèi)圓柱面上，并使該軸承外環(huán)的一個端面與所述軸承座內(nèi)圓柱面一端擋邊的端面相貼合;軸承的外環(huán)與軸承座之間過盈配合。將所述軸承的內(nèi)環(huán)套裝在轉(zhuǎn)軸上，并使所述軸承內(nèi)環(huán)的一個端面與所述轉(zhuǎn)軸的軸肩端面相貼合。軸承的內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間過盈配合。
[0013]所述軸承座一端的內(nèi)表面有擋邊，該軸承座另一端的內(nèi)表面為與軸承外環(huán)螺母配合的螺紋面;所述軸承座一個端面有凸臺；該凸臺外徑與軸承座外徑相同，內(nèi)徑與所述鼠籠式彈性支承較小一端法蘭外徑相同，用于與鼠籠式彈性支承配合;所述凸臺的高度與所述鼠籠式彈性支承較小一端法蘭厚度相同。所述軸承座另一端面有沿軸向向外延伸的凸臺，該凸臺外徑與軸承座外徑相同；厚度滿足受油膜壓力后凸臺部分變形量小于油膜間隙值的百分之一;高度滿足軸承座寬度大于阻尼器油膜設(shè)計長度。所述軸承座外圓柱面光滑，用于提供阻尼器內(nèi)油膜面;外圓周表面有一條軸向的長度刻度標(biāo)記線，標(biāo)記線“O”值對應(yīng)所述沿軸向向外延伸凸臺的端面。
[0014]所述軸承外環(huán)螺母通過螺紋旋入所述軸承座的內(nèi)螺紋內(nèi)，所述軸承座的內(nèi)螺紋上預(yù)置有鎖片，所述軸承外環(huán)螺母的一個端面將所述軸承的外環(huán)壓緊，并使用鎖片鎖緊所述軸承外環(huán)螺母防止松動。所述軸承內(nèi)環(huán)螺母通過螺紋安裝在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸的螺紋上預(yù)置有鎖片，所述軸承內(nèi)環(huán)螺母的一個端面將所述軸承的內(nèi)環(huán)壓緊，并使用鎖片鎖緊所述軸承內(nèi)環(huán)螺母防止松動。
[0015]所述油膜外環(huán)嵌裝在所述獨(dú)立支座上，使所述油膜外環(huán)的端面與所述獨(dú)立支座過盈配合。
[0016]所述碟形彈簧套裝在調(diào)節(jié)螺栓上，并被一同安裝在所述獨(dú)立支座的底面螺栓孔上，使所述碟形彈簧與所述獨(dú)立支座的底面接觸。所述獨(dú)立支座和所述碟形彈簧通過所述調(diào)節(jié)螺栓安裝在所述底座上，并使所述碟形彈簧與所述底座接觸。所述獨(dú)立支座能夠在所述底座上沿周向移動。
[0017]所述支承座的下端有底板，在該底板上有用于與底座固接的螺孔。支承座上端的內(nèi)表面有與鼠籠式彈性支承的一端配合的凹槽;在該凹槽的中心有通孔，用于安裝轉(zhuǎn)軸。所述獨(dú)立支座的下端有底板，在該底板上有用于與底座固接的螺孔。獨(dú)立支座上端的內(nèi)表面有與油膜外環(huán)的一端配合的凹槽;在該凹槽的中心有通孔。
[0018]本發(fā)明中，所述支承座和所述獨(dú)立支座安裝于底座上;所述鼠籠式彈性支承的一端通過螺栓安裝在支承座上，另一端通過螺栓嵌裝入軸承座內(nèi)；所述支承座通過“T”型槽用螺栓安裝于底座上;所述軸承座通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上;所述碟形彈簧位于獨(dú)立支座與底座之間，通過調(diào)節(jié)螺栓將獨(dú)立支座與碟形彈簧共同安裝于底座上;所述油膜外環(huán)通過螺栓嵌裝入獨(dú)立支座上，并套裝在軸承座上與其形成縫隙，用于填充滑油。
[0019]在所述底座上表面分布的“T”型槽用于安裝支承座與獨(dú)立支座，起到固定轉(zhuǎn)子的作用。所述軸承座內(nèi)徑等于該轉(zhuǎn)子支撐處軸承外環(huán)外徑，能夠與所用軸承過盈配合。所述軸承座外圓柱面光滑，用于提供阻尼器內(nèi)油膜面。通過外圓周表面的長度刻度標(biāo)記線，能夠測量阻尼器的油膜長度。
[0020]所述油膜外環(huán)為圓筒形，一端帶法蘭，法蘭嵌入所述獨(dú)立支座，通過螺栓與所述獨(dú)立支座連接；圓柱面正上方有注油孔，通過該孔將滑油注入油膜間隙；內(nèi)圓柱面光滑，用于提供阻尼器外油膜面，內(nèi)徑大小為所述軸承座外徑與兩倍油膜間隙的和;加工時按多個油膜間隙可分別加工多個僅內(nèi)徑不同的油膜外環(huán)。
[0021]所述碟形彈簧剛度遠(yuǎn)大于所述鼠籠式彈性支承剛度，碟形彈簧直徑略大于所述調(diào)節(jié)螺栓直徑。所述調(diào)節(jié)螺栓的螺紋為細(xì)牙，螺栓適用于“T”型槽。
[0022]所述獨(dú)立支座底部有四個螺栓通孔，該通孔底面有凹臺，用于定位所述碟形彈簧；支承座與碟形彈簧通過所述調(diào)節(jié)螺栓固定于所述底座上。所述獨(dú)立支座一側(cè)端面有凹臺，并均勻分布螺栓通孔，該凹臺外徑與所述油膜外環(huán)的法蘭外徑相同，用于嵌入油膜外環(huán)。所述獨(dú)立支座有軸向通孔，孔徑大于軸承座外徑。
[0023]本發(fā)明的主要工作方式為:根據(jù)上述部件連接方式安裝阻尼器結(jié)構(gòu)，進(jìn)而在油膜外環(huán)與軸承座之間可形成油膜間隙。支承座固定于底座后便不再拆卸轉(zhuǎn)子本身部件，即不改變轉(zhuǎn)子自身參數(shù)，在這種情況下改變獨(dú)立支座狀態(tài)，可實(shí)現(xiàn)單變量控制研究擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響，達(dá)到測定結(jié)構(gòu)參數(shù)對阻尼器減振性能影響的目的。通過獨(dú)立支座底部的四個調(diào)節(jié)螺栓可以微調(diào)油膜外環(huán)與軸承座之間的傾斜角度和相對位置，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)油膜初始偏心比，進(jìn)而測定初始偏心比對阻尼器減振性能的影響；測量油膜初始偏心比時，可直接使用塞尺測量油膜一周的分布，同時測量多個角度上油膜外環(huán)外徑與軸承座外徑的距離來計算該測點(diǎn)油膜間隙，綜合兩種測量方法的結(jié)果后可得到誤差較小的油膜分布情況，根據(jù)分布情況計算油膜的初始偏心比。獨(dú)立支座可在底座上相對于支承座進(jìn)行軸向調(diào)節(jié)，通過油膜外環(huán)邊緣在軸承座外圓柱面刻度線上對應(yīng)的位置，可讀出該安裝情況下阻尼器的油膜長度，此時應(yīng)注意記錄油膜間隙的分布情況，并保證各個長度下分布情況相同，進(jìn)而測定油膜長度對阻尼器減振性能的影響。在獨(dú)立支座上更換內(nèi)徑不同的油膜外環(huán)，此時應(yīng)注意記錄油膜長度，并保證油膜長度不變，同時保證油膜間隙均勻分布，進(jìn)而測定油膜間隙對阻尼器減振性能的影響。
[0024]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是針對現(xiàn)有擠壓油膜阻尼器結(jié)構(gòu)參數(shù)不可調(diào)、油膜外環(huán)不獨(dú)立、不利于測定結(jié)構(gòu)參數(shù)對擠壓油膜阻尼器減振特性影響等問題。引入用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)后，可在不改變轉(zhuǎn)子參數(shù)的情況下，僅通過改變獨(dú)立支座的方式來改變擠壓油膜阻尼器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能更加準(zhǔn)確地測定結(jié)構(gòu)參數(shù)對擠壓油膜阻尼器減振性能的影響。
[0025]應(yīng)用本發(fā)明提出的支承結(jié)構(gòu)后，測定了油膜長度和油膜間隙對擠壓油膜阻尼器減振特性的影響，可為計算帶有擠壓油膜阻尼器轉(zhuǎn)子的動力學(xué)特性提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考，為設(shè)計擠壓油膜阻尼器時對油膜長度和油膜間隙的選擇奠定基礎(chǔ)。通過應(yīng)用本發(fā)明所提出的結(jié)構(gòu)，測定了不同油膜初始偏心比下擠壓油膜阻尼器的減振特性，得到了油膜初始偏心比對擠壓油膜阻尼器減振特性影響很大的結(jié)論，對擠壓油膜阻尼器的設(shè)計及應(yīng)用具有指導(dǎo)性意義。因此，本發(fā)明所提出的支承結(jié)構(gòu)可更加方便準(zhǔn)確地測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性，為實(shí)驗(yàn)研究擠壓油膜阻尼器奠定基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0026]附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2是獨(dú)立支座與底座的連接示意圖。
[0028]圖3是軸承座的結(jié)構(gòu)不意圖，其中圖3a是主視圖，圖3b是左視圖。
[0029]圖4是帶有油膜長度刻度的軸承座結(jié)構(gòu)軸測圖，其中圖4a是一端的軸測圖，圖4b是另一端的軸測圖。
[0030]圖5是鼠籠彈性支承的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031 ]圖6是鼠籠彈性支承與軸承座的配合示意圖。
[0032]圖7是油膜層的位置示意圖。
[0033]圖8是擠壓油膜阻尼器阻尼器油膜間隙為0.16mm時不同油膜長度下的減振效果示意圖。
[0034]圖9是油膜間隙為0.16mm、油膜長度為Ilmm時擠壓油膜阻尼器的減振效果示意圖。
[0035]圖10是油膜間隙為0.20mm、油膜長度為Ilmm時擠壓油膜阻尼器的減振效果示意圖。
[0036]圖11是轉(zhuǎn)子參數(shù)不變，油膜均勻度不同時擠壓油膜阻尼器的減振效果示意圖。
[0037]圖中:
[0038]1.支承座;2.鼠籠式彈性支承;3.軸承座;4.油膜外環(huán);5.獨(dú)立支座;6.軸承外環(huán)螺母;7.軸承內(nèi)環(huán)螺母;8.轉(zhuǎn)軸;9.軸承；10.調(diào)節(jié)螺栓;11.螺母;12.碟形彈簧;13.底座；14.油膜長度刻度；15.鎖片槽;16.油膜層;17.油膜長度為Omm時的振動響應(yīng)曲線；18.油膜長度為8.07mm時的振動響應(yīng)曲線；19.油膜長度為11.90mm時的振動響應(yīng)曲線；20.油膜長度為13.86mm時的振動響應(yīng)曲線；21.油膜長度為15.27mm時的振動響應(yīng)曲線；22.油膜長度為17.30mm時的振動響應(yīng)曲線；23.油膜長度為20.0Omm時的振動響應(yīng)曲線；24.無阻尼器時的振動響應(yīng)曲線；25.油膜間隙為0.16mm時的振動響應(yīng)曲線；26.油膜間隙為0.20mm時的振動響應(yīng)曲線；27.油膜初始偏心比為0.06時的振動響應(yīng)曲線；28.油膜初始偏心比為0.25時的振動響應(yīng)曲線；29.油膜初始偏心比為0.56時的振動響應(yīng)曲線；30.油膜初始偏心比為0.69時的振動響應(yīng)曲線；31.油膜初始偏心比為0.75時的振動響應(yīng)曲線;32.油膜初始偏心比為
0.88時的振動響應(yīng)曲線;33.油膜初始偏心比為1.00時的振動響應(yīng)曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0039]本實(shí)施例是一種用于實(shí)驗(yàn)測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，包括底座13、支承座1、鼠籠式彈性支承2、軸承座3、油膜外環(huán)4、獨(dú)立支座5、碟形彈簧12和調(diào)節(jié)螺栓
10。其中:
[0040]所述支承座I和獨(dú)立支座5均通過“T”型槽分別用調(diào)節(jié)螺栓10固定在所述底座13上，并通過螺母11固緊。所述支承座中心孔的與獨(dú)立支座中心孔的中心線重合。在所述獨(dú)立支座的底表面與底座上表面之間安放有碟形彈簧12。
[0041]所述鼠籠式彈性支承2的一端嵌裝在所述支承座I上，并使該鼠籠式彈性支承2的端面與所述支承座I過盈配合;所述鼠籠式彈性支承2的端面與所述支承座I的內(nèi)表面之間通過螺栓固定。所述鼠籠式彈性支承2另一個端面嵌裝入所述軸承座3的一個端面，并通過螺栓將所述鼠籠式彈性支承2和所述軸承座3之間固定連接;所述鼠籠式彈性支承與軸承座之間過盈配合。軸承9安裝在所述軸承座內(nèi)，并通過軸承外環(huán)螺母6和軸承內(nèi)環(huán)螺母7實(shí)現(xiàn)對該軸承的定位。所述轉(zhuǎn)軸8裝入所述支承座I的安裝孔，并使該轉(zhuǎn)軸的一端裝入所述軸承9內(nèi)。所述油膜外環(huán)4的一端嵌裝入獨(dú)立支座5的內(nèi)表面，并套裝在軸承座3的外圓周上;該軸承座與油膜外環(huán)之間為間隙配合。
[0042]所述軸承座內(nèi)徑等于該轉(zhuǎn)子支撐處軸承外環(huán)外徑，能夠與所述軸承9過盈配合。所述軸承座內(nèi)圓柱面一端有擋邊，用于定位軸承外環(huán)；內(nèi)圓柱面另一端有直徑大于內(nèi)徑的內(nèi)螺紋，帶有退刀槽和“T”型的鎖片槽15，用于安裝所述軸承外環(huán)螺母6。所述軸承座一個端面有凸臺，該凸臺外徑與軸承座外徑相同；內(nèi)徑與所述鼠籠式彈性支承較小一端法蘭外徑相同，用于與鼠籠式彈性支承配合，二者通過螺栓連接;高度與所述鼠籠式彈性支承較小一端法蘭厚度相同。所述軸承座另一端面有沿軸向向外延伸的凸臺，該凸臺外徑與軸承座外徑相同；厚度滿足受油膜壓力后凸臺部分變形量小于油膜間隙值的百分之一;高度滿足軸承座寬度大于阻尼器油膜設(shè)計長度。所述軸承座外圓柱面光滑，用于提供阻尼器內(nèi)油膜面;夕卜圓周表面在水平方向有一條油膜長度刻度14，該油膜長度刻度的標(biāo)記線“O”值對應(yīng)所述沿軸向向外延伸凸臺的端面，用于測量阻尼器的油膜長度。
[0043]在安裝所述軸承9時，將該軸承的外環(huán)嵌裝在所述軸承座3的內(nèi)圓柱面上，并使該軸承外環(huán)的一個端面與所述軸承座內(nèi)圓柱面一端擋邊的端面相貼合;軸承的外環(huán)與軸承座之間過盈配合。將所述軸承的內(nèi)環(huán)套裝在轉(zhuǎn)軸8上，并使所述軸承9內(nèi)環(huán)的一個端面與所述轉(zhuǎn)軸8的軸肩端面相貼合。軸承的內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間過盈配合。
[0044]所述轉(zhuǎn)軸8通過所述軸承9安裝在所述軸承座3上，并使軸承9的內(nèi)環(huán)與外環(huán)的相對位置偏差不超過使用允許范圍。所述軸承外環(huán)螺母6通過螺紋旋入所述軸承座3的內(nèi)螺紋內(nèi)，所述軸承座3的內(nèi)螺紋上預(yù)置有鎖片，所述軸承外環(huán)螺母6的一個端面將所述軸承9的外環(huán)壓緊，并使用鎖片鎖緊所述軸承外環(huán)螺母6防止松動。所述軸承內(nèi)環(huán)螺母7通過螺紋安裝在所述轉(zhuǎn)軸8上，所述轉(zhuǎn)軸3的螺紋上預(yù)置有鎖片，所述軸承內(nèi)環(huán)螺母7的一個端面將所述軸承9的內(nèi)環(huán)壓緊，并使用鎖片鎖緊所述軸承內(nèi)環(huán)螺母7防止松動。
[0045]所述油膜外環(huán)4嵌裝在所述獨(dú)立支座5上，使所述油膜外環(huán)4的端面與所述獨(dú)立支座5貼合，其配合面為過盈配合。所述碟形彈簧12套裝在所述調(diào)節(jié)螺栓10上，并被一同安裝在所述獨(dú)立支座5的底面螺栓孔上，使所述碟形彈簧12與所述獨(dú)立支座5的底面接觸。所述獨(dú)立支座5和所述碟形彈簧12通過所述調(diào)節(jié)螺栓10安裝在所述底座13上，并使所述碟形彈簧12與所述底座13接觸。所述獨(dú)立支座5可在所述底座13上沿周向移動。
[0046]所述油膜外環(huán)4套裝在所述軸承座3上，所述油膜外環(huán)4的內(nèi)表面與所述軸承座3的外表面之間有間隙，當(dāng)通過所述油膜外環(huán)4的注油孔向阻尼器注入滑油時，滑油會在該間隙內(nèi)形成所述油膜層16。所述油膜外環(huán)4通過所述獨(dú)立支座5進(jìn)行位置調(diào)節(jié)，達(dá)到改變阻尼器參數(shù)的目的。
[0047]所述支承座I的下端有底板，在該底板上有用于與底座13固接的螺孔。支承座I上端的內(nèi)表面有與鼠籠式彈性支承2的一端配合的凹槽;在該凹槽的中心有通孔，用于安裝轉(zhuǎn)軸8 ο
[0048]所述獨(dú)立支座5的下端有底板，在該底板上有用于與底座13固接的螺孔。獨(dú)立支座5上端的內(nèi)表面有與油膜外環(huán)4的一端配合的凹槽;在該凹槽的中心有通孔。
[0049]裝配時:
[0050]首先，安裝支承座部分，即先將轉(zhuǎn)子搭建完成。具體步驟為:先將四個“T”型槽用螺栓置入底座的“T”型槽內(nèi)，并將支承座通過四個螺栓放置在底座上;水平放置軸承座，加熱軸承座的內(nèi)圓柱面，然后將軸承外環(huán)裝入，裝入時要確保軸承外環(huán)不偏斜;在軸承座螺紋的鎖片槽內(nèi)放置鎖片，旋入軸承外環(huán)螺母壓緊軸承外環(huán)，并用鎖片鎖緊軸承外環(huán)螺母;使用螺栓將鼠籠式彈性支承與軸承座相對應(yīng)的端面連接緊固，再使用螺栓將鼠籠式彈性支承的另一端與支承座連接緊固，安裝時注意確保油膜長度刻度線處于容易觀察的角度，使軸承座、鼠籠式彈性支承以及支承座連成一體;將軸承內(nèi)環(huán)壓入轉(zhuǎn)軸的相應(yīng)配合面上，并確保軸承內(nèi)環(huán)不偏斜;再將已經(jīng)連成一體的支承座推向轉(zhuǎn)軸，使轉(zhuǎn)軸穿入軸承座，調(diào)整支承座位置，確保軸承內(nèi)環(huán)恰好位于軸承外環(huán)上且軸向位置在軸承使用允許范圍內(nèi)；在轉(zhuǎn)軸的螺紋鎖片槽內(nèi)放置鎖片，旋入軸承內(nèi)環(huán)螺母壓緊軸承內(nèi)環(huán)，并用鎖片鎖緊軸承內(nèi)環(huán)螺母;最后使用彈簧墊片和螺母擰緊地腳螺栓，將支承座部分固定。
[0051]其次，安裝獨(dú)立支座部分。具體步驟為:先將四個調(diào)節(jié)螺栓置入底座的“T”型槽內(nèi)，然后將四個碟形彈簧分別穿入調(diào)節(jié)螺栓并置于底座上;將獨(dú)立支座通過四個調(diào)節(jié)螺栓放置于碟形彈簧上;最后將油膜外環(huán)嵌入獨(dú)立支座，安裝時注意供油孔在正上方，并使用螺栓將油膜外環(huán)和獨(dú)立支座連接緊固。
[0052]最后，調(diào)整擠壓油膜阻尼器。具體步驟為:將獨(dú)立支座推向支承座方向，使油膜外環(huán)套入軸承座;根據(jù)所需油膜長度，通過軸承座上的油膜長度刻度調(diào)節(jié)獨(dú)立支承的軸向位置;在調(diào)節(jié)螺栓上套上墊片和螺母，然后擰緊螺母，使螺母和調(diào)節(jié)螺栓將碟形彈簧壓緊并產(chǎn)生一定形變;最后使用塞尺測量油膜外環(huán)與軸承座之間一周的油膜間隙，測量時注意做好記錄，通過微調(diào)螺母的力矩，改變油膜外環(huán)與軸承座的相對角度，使油膜間隙一周保持均勻。
[0053]工作時，通過油膜外環(huán)上方的注油孔將滑油注入擠壓油膜阻尼器，擠壓油膜阻尼器便可以起到減振作用。
[0054]調(diào)節(jié)擠壓油膜阻尼器長度參數(shù)時，先用塞尺測量并記錄油膜一周的均勻度情況，然后松開調(diào)節(jié)螺栓，軸向移動獨(dú)立支座，通過軸承座上的油膜長度刻度進(jìn)行讀數(shù)，達(dá)到目標(biāo)值便擰緊調(diào)節(jié)螺栓，并改變螺母力矩，使油膜間隙的均勻度情況與之前相同，便完成了長度參數(shù)的單獨(dú)變化，利于測定油膜長度對擠壓油膜阻尼器性能的影響。對于本實(shí)例，先測定了轉(zhuǎn)子在油膜長度為Omm時的振動響應(yīng)曲線17，即阻尼器不工作時轉(zhuǎn)子的振動響應(yīng)曲線;然后通過改變阻尼器油膜長度參數(shù)，先后測定了油膜長度為8.07mm時的振動響應(yīng)曲線18、油膜長度為11.90mm時的振動響應(yīng)曲線19、油膜長度為13.86mm時的振動響應(yīng)曲線20、油膜長度為15.27mm時的振動響應(yīng)曲線21、油膜長度為17.30mm時的振動響應(yīng)曲線22以及油膜長度為20.0Omm時的振動響應(yīng)曲線23，將這六種油膜長度下轉(zhuǎn)子的振動響應(yīng)曲線與油膜長度為0_時的振動響應(yīng)曲線17進(jìn)行對比，即可分析出對應(yīng)油膜長度參數(shù)下阻尼器的減振性能，進(jìn)而測定出油膜長度參數(shù)對阻尼器減振性能的影響。
[0055]調(diào)節(jié)擠壓油膜阻尼器油膜間隙參數(shù)時，先記錄此時的油膜長度，再用塞尺測量并記錄油膜一周的均勻度情況，然后松開調(diào)節(jié)螺栓，將獨(dú)立支座沿軸向抽出，更換內(nèi)徑不同的油膜外環(huán)，再將獨(dú)立支座重新推入，恢復(fù)之前的油膜長度，擰緊調(diào)節(jié)螺栓并通過調(diào)節(jié)螺母力矩恢復(fù)之前的油膜均勻度，便完成了油膜間隙參數(shù)的單獨(dú)變化，利于測定油膜間隙對擠壓油膜阻尼器性能的影響。對于本實(shí)例，先測定了轉(zhuǎn)子在無阻尼器時的振動響應(yīng)曲線24，然后分別測定了油膜間隙為0.16mm時的振動響應(yīng)曲線25和油膜間隙為0.20mm時的振動響應(yīng)曲線26，將兩種油膜間隙下轉(zhuǎn)子的振動響應(yīng)曲線與無阻尼器時的振動響應(yīng)曲線24進(jìn)行對比，即可分析出對應(yīng)油膜間隙參數(shù)下阻尼器的減振性能，進(jìn)而測定出油膜間隙參數(shù)對阻尼器減振性能的影響。
[0056]調(diào)節(jié)擠壓油膜阻尼器的油膜初始偏心比參數(shù)時，改變調(diào)節(jié)螺栓上的力矩，減小力矩會使相應(yīng)方向的油膜外環(huán)4上移，增大力矩則相反，進(jìn)而改變油膜外環(huán)4相對于軸承座3的相對位置。改變力矩時注意用塞尺測量并記錄油膜一周的分布情況，記錄油膜均勻度的情況，便可完成油膜初始偏心比的單獨(dú)變化，利于測定油膜初始偏心比對擠壓油膜阻尼器性能的影響。對于本實(shí)例，通過改變調(diào)節(jié)螺栓的力矩，分別測定了轉(zhuǎn)子在油膜初始偏心比為
0.06時的振動響應(yīng)曲線27、油膜初始偏心比為0.25時的振動響應(yīng)曲線28、油膜初始偏心比為0.56時的振動響應(yīng)曲線29、油膜初始偏心比為0.69時的振動響應(yīng)曲線30、油膜初始偏心比為0.75時的振動響應(yīng)曲線31、油膜初始偏心比為0.88時的振動響應(yīng)曲線32以及油膜初始偏心比為1.00時的振動響應(yīng)曲線33，將這七種油膜初始偏心比下轉(zhuǎn)子的振動響應(yīng)進(jìn)行對比，即可分析出相應(yīng)油膜初始偏心比參數(shù)下阻尼器的減振性能，進(jìn)而測定油膜初始偏心比參數(shù)對阻尼器減振性能的影響。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括底座、支承座、鼠籠式彈性支承、軸承座、油膜外環(huán)、獨(dú)立支座、碟形彈簧和調(diào)節(jié)螺栓； 其中: 所述支承座和獨(dú)立支座均固定在所述底座上，并使所述支承座中心孔的與獨(dú)立支座中心孔的中心線重合;所述碟形彈簧位于獨(dú)立支座的底表面與底座上表面之間；所述鼠籠式彈性支承的一端嵌裝在所述支承座上，并使該鼠籠式彈性支承的端面與所述支承座過盈配合;所述鼠籠式彈性支承的端面與所述支承座的內(nèi)表面固定連接，所述鼠籠式彈性支承另一個端面嵌裝入軸承座的一個端面，并使該鼠籠式彈性支承與所述軸承座之間固定連接；所述鼠籠式彈性支承與軸承座之間過盈配合； 所述油膜外環(huán)套裝在所述軸承座上，并使該油膜外環(huán)的一端嵌裝入獨(dú)立支座的內(nèi)表面;在軸承座與油膜外環(huán)之間有油膜層； 軸承安裝在所述軸承座內(nèi)，并通過軸承外環(huán)螺母和軸承內(nèi)環(huán)螺母實(shí)現(xiàn)對該軸承的定位;所述轉(zhuǎn)軸裝入所述支承座的安裝孔，并使該轉(zhuǎn)軸的一端裝入所述軸承內(nèi)。2.如權(quán)利要求1所述用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，在安裝軸承時，將該軸承的外環(huán)嵌裝在所述軸承座的內(nèi)圓柱面上，并使該軸承外環(huán)的一個端面與所述軸承座內(nèi)圓柱面一端擋邊的端面相貼合;軸承的外環(huán)與軸承座之間過盈配合；將所述軸承的內(nèi)環(huán)套裝在轉(zhuǎn)軸上，并使所述軸承內(nèi)環(huán)的一個端面與所述轉(zhuǎn)軸的軸肩端面相貼合;軸承的內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間過盈配合。3.如權(quán)利要求1所述用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸承座一端的內(nèi)表面有擋邊，該軸承座另一端的內(nèi)表面為與軸承外環(huán)螺母配合的螺紋面;所述軸承座一個端面有凸臺；該凸臺外徑與軸承座外徑相同，內(nèi)徑與所述鼠籠式彈性支承較小一端法蘭外徑相同，用于與鼠籠式彈性支承配合;所述凸臺的高度與所述鼠籠式彈性支承較小一端法蘭厚度相同；所述軸承座另一端面有沿軸向向外延伸的凸臺，該凸臺外徑與軸承座外徑相同；厚度滿足受油膜壓力后凸臺部分變形量小于油膜間隙值的百分之一;高度滿足軸承座寬度大于阻尼器油膜設(shè)計長度;所述軸承座外圓柱面光滑，用于提供阻尼器內(nèi)油膜面;外圓周表面有軸向的長度刻度標(biāo)記線，標(biāo)記線“O”值對應(yīng)所述沿軸向向外延伸凸臺的端面。4.如權(quán)利要求1所述用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸承外環(huán)螺母通過螺紋旋入所述軸承座的內(nèi)螺紋內(nèi)，所述軸承座的內(nèi)螺紋上預(yù)置有鎖片，所述軸承外環(huán)螺母的一個端面將所述軸承的外環(huán)壓緊，并使用鎖片鎖緊所述軸承外環(huán)螺母防止松動;所述軸承內(nèi)環(huán)螺母通過螺紋安裝在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸的螺紋上預(yù)置有鎖片，所述軸承內(nèi)環(huán)螺母的一個端面將所述軸承的內(nèi)環(huán)壓緊，并使用鎖片鎖緊所述軸承內(nèi)環(huán)螺母防止松動。5.如權(quán)利要求1所述用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述油膜外環(huán)嵌裝在所述獨(dú)立支座上，使所述油膜外環(huán)的端面與所述獨(dú)立支座過盈配合。6.如權(quán)利要求1所述用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述碟形彈簧套裝在調(diào)節(jié)螺栓上，并被一同安裝在所述獨(dú)立支座的底面螺栓孔上，使所述碟形彈簧與所述獨(dú)立支座的底面接觸;所述獨(dú)立支座和所述碟形彈簧通過所述調(diào)節(jié)螺栓安裝在所述底座上，并使所述碟形彈簧與所述底座接觸;所述獨(dú)立支座能夠在所述底座上沿周向移動。7.如權(quán)利要求1所述用于測定擠壓油膜阻尼器參數(shù)影響特性的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支承座的下端有底板，在該底板上有用于與底座固接的螺孔;支承座上端的內(nèi)表面有與鼠籠式彈性支承的一端配合的凹槽;在該凹槽的中心有通孔，用于安裝轉(zhuǎn)軸;所述獨(dú)立支座的下端有底板，在該底板上有用于與底座固接的螺孔;獨(dú)立支座上端的內(nèi)表面有與油膜外環(huán)的一端配合的凹槽;在該凹槽的中心有通孔。
【文檔編號】F16F15/027GK105889317SQ201610255109
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】楊伸記, 李巖, 廖明夫, 王四季, 徐瑩閣
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)